GRV-Teoria-Gravimetria

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Gravimetría 
 
1. La gravimetría en el IGN 2 
2. Historia 3 
a. Período 1870-1901 3 
b. Período 1901-1942 6 
c. Período 1942-1971 8 
d. Período 1971-2000 10 
3. Museo 12 
 
 
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1. La gravimetría en el IGN 
Desde 1870 el Instituto Geográfico Nacional, originalmente a través de la Brigada del 
Péndulo y actualmente por el Servicio de Gravimetría, realiza observaciones de la 
gravedad. En la actualidad, el Servicio de Gravimetría de la Subdirección de 
Astronomía, Geofísica y Aplicaciones espaciales, tiene por misión el establecimiento y 
mantenimiento de la Infraestructura básica de Gravimetría. 
 
Desde las primeras medidas absolutas en España (realizadas en el IGN por Joaquín 
Barraquer y Rovira en 1882) no se han realizado medidas absolutas en España hasta la 
última década del siglo XX por J. Makinen con el gravímetro absoluto Jila 5. El Instituto 
Geográfico Nacional ha adquirido los gravímetros absolutos FG5 (número 211) y el A10 
(número 006). El primer paso fue la asistencia a la intercomparación Internacional de 
Gravímetros absolutos (ICAG2001) en Sèvres (París) en el Bureau Internacional de 
Pesas y Medidas (BIPM) para tener una referencia del comportamiento entre 
gravímetros absolutos. Entre 2000 y 2003 se han construido y observado estaciones, 
principalmente en la Península Ibérica, como parte de la Red de Orden Cero. Se han 
realizado otras intercomparaciones además de ICAG2001. La primera 
intercomparación de gravimetros absolutos realizada en España entre el Centro 
Europeo de Geodinámica y sismología de Luxemburgo y el Instituto Geográfico 
Nacional de España en Abril de 2003, en el observatorio Geofísico de San Pablo de los 
Montes (Toledo).También se ha participado en la ICAG2003 en Walferdange, 
Luxemburgo.En cada estación se realizan también medidas del gradiente de la 
gravedad, pues los gravímetros absolutos miden a una altura nominal de 
aproximadamente 1,30 m sobre el suelo. La red absoluta de Orden Cero se completará 
para mejorar las exactitudes de las redes anteriores existentes IGSN71 y RGFE73. 
 
Datos y productos 
 
• Estaciones RED ABSOLUTA de ORDEN CERO 
• Estaciones RED ABSOLUTA de PRIMER ORDEN 
• Mapas de Anomalías Gravimétricas: 
a. Aire Libre 
b. Bouguer 
• Mapa Línea de Calibración 
• Mapa de Red de Bases Gravimétricas Relativas 
• Interpretación de datos 
 
Teoría general 
 
• Conceptos 
• Gravedad Normal 
• Teoría sobre las medidas: 
o Métodos 
o FG5 
o A10 
o Lacoste Romberg 
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http://www.ign.es/ign/layoutIn/redOrdenCero.do
http://www.ign.es/ign/layoutIn/redOrdenUno.do
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http://www.ign.es/web/resources/actividades/gravimetria/mapaBouguer.jpg
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http://www.ign.es/ign/layoutIn/mapaCalibracion.do
http://www.ign.es/ign/none/ampliacionesGrv.do?ampliacion=../img/actividades/gravimetria/mapaRedAmp.jpg
http://www.ign.es/ign/layoutIn/interpretacionDatos.do
http://www.ign.es/web/resources/actividades/gravimetria/Conceptos.pdf
http://www.ign.es/web/resources/actividades/gravimetria/Conceptos.pdf
http://www.ign.es/web/resources/actividades/gravimetria/GravedadNormal.pdf
http://www.ign.es/web/resources/actividades/gravimetria/GravedadNormal.pdf
http://www.ign.es/ign/resources/actividades/gravimetria/Teoria.pdf
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o Determinación del Gradiente de la Gravedad 
o Registro Contínuo de la Aceleración de la Gravedad 
 
2. Historia 
a. Período 1870-1901 
Tabla de Medidas pendulares de la Gravedad (Gravimetry, Torge 1989, excepto 
españolas). 
 
Los primeros trabajos realizados en España reconocidos por la Asociación Internacional 
de Geodesia son los de D. Joaquín María Barraquer y Rovira. El péndulo de Repsold, 
anterior al de Defforges y fabricado por primera vez en 1866, fue utilizado para un 
gran número de determinaciones absolutas en Alemania (Albrecht, Borrass), en Austria 
(Oppolzer) y en España (Barraquer). Fue construido por Repsold después de la muerte 
de Bessel, pero reproduciendo los cálculos de éste último. De carácter preliminar y 
hechas con el único péndulo de inversión de Repsold que poseía el Instituto Geográfico 
y Estadístico, fundado en 1870, el Sr. Barraquer realizó medidas en los antiguos locales 
del Instituto en la calle Jorge Juan número 8 de Madrid durante el año 1877. A éstas 
siguieron las realizadas en la biblioteca del Observatorio Astronómico de Madrid en los 
años 1882 y 1883, empleando para ello esta vez dos aparatos de péndulo de Bessel 
fabricados por Repsold, uno grande y otro pequeño. La determinación de la longitud 
del péndulo matemático fue certificada por el BIPM de Sévres, París. Obtiene el primer 
valor absoluto de la gravedad en Madrid con un error de 1,6 miligales. 
 
 
 
Péndulo pequeño de Barraquer (1882). (IGN). 
 
Ocho años después, según describe D. Guillermo Sans Huelín, reciben el encargo de la 
dirección General D. Antonio los Arcos y D. Príamo Cebrián de continuar las medidas 
absolutas. Denominando obra magistral al trabajo del Sr. Barraquer, ciñéndose a los 
mismos programas y procedimientos, los conceptúan de doctrina para el desarrollo en 
España de los análogos relativos a la medida de la fuerza de la gravedad. Eligen 
Pamplona (Octubre de 1892) por estar en la ruta de París, donde debían dirigirse, La 
Coruña (Agosto y Septiembre de 1893) y Barcelona (Noviembre y diciembre de 1893); 
sólo por D. Antonio los Arcos en el Observatorio Astronómico de San Fernando 
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(Octubre y diciembre de 1894), D. Rafael Aparici Puig y D. Arturo Mifsut Macón en 
Valencia (Otoño de 1895), D. Eduardo Escribano en Granada (1897) y finalmente D. 
Príamo Cebrián y D. Felipe de la Rica en Valladolid (1901). 
 
Estando proyectadas inicialmente las estaciones absolutas de Badajoz y de 
Formentera, no se tienen datos de que estas estaciones fueran observadas ni 
calculadas. Sin embargo, en el informe de E. Borrass de 1909 sí existe otra 
determinación relativa de la gravedad en España. La estación de Vigo (La Guía) fue 
observada D. Antonio los Arcos en el año 1893, con el instrumento de absolutas. 
 
 
 
Mapa de España de Determinaciones absolutas de la Intensidad de la Gravedad (1915). 
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b. Período 1901-1942 
 
 
 
 
Mapa de Medidas pendulares de la Gravedad (hasta el año 1942, más de 200 estaciones). 
 
 
La estación de referencia fundamental española de gravedad está en la biblioteca del 
Observatorio Astronómico Nacional de Madrid, sita en el Parque del Retiro. Ha sido 
ligada dos veces con Potsdam, estaciónfundamental para la red mundial de estaciones 
de gravedad. La primera en 1901 por el observador del Instituto Geodésico de Prusia 
Dr. Oscar Hecker, con un aparato de Sterneck de cuatro péndulos de dicha institución. 
Fue con motivo del viaje de obsservaciones por el Atlántico (Río de Janeiro, Lisboa y 
Madrid). La segunda vez en 1903 con el aparato de péndulos español del Instituto 
Geográfico, como se explica más adelante. El profesor Borrass, que fue informador de 
Gravimetría en la antigua Asociación Geodésica Internacional, sólo tuvo en cuenta el 
primer enlace de 1901, obteniendo para Madrid, en el sistema de Potsdam el valor 
g=979,981± 0,002 gales. 
 
A fines de 1901 el Excmo. Sr. Director Gral. del Instituto Geográfico y Estadístico 
encarga a D. José Galbis y al ingeniero Geógrafo D. Bernabé Estrada que estudiasen los 
métodos adoptados en otros países para la determinación relativa de la gravedad, en 
la biblioteca y adquirir datos. Como no encontraron mucho, buscaron en los juicios 
ajenos, atendiendo a los de los sabios existentes que formaban la AGI, según 
escribieron ellos mismos en sus memorias. Entregan al Excmo. Sr. Dtor. Gral. una 
Memoria el 24-XII-1901, que tenía más carácter histórico que didáctico. 
 
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Péndulos de Von Sterneck (1886). (IGN) 
 
 
 
El Sr de la Rica propone en 1902 la adquisición de un aparato de péndulo similar al que 
el Dr. Oscar Hecker utilizó en su determinación relativa de la pesantez en Madrid a 
fines de 1901, al regreso de su periplo científico a través del Atlántico (Rio de Janeiro y 
Lisboa). El 23 y 24 de Junio de 1903 realiza el Dr. Hecker las observaciones en Potsdam. 
El 24 de Agosto de 1903 llega el aparato de relativas a Madrid: Aparato para la 
suspensión de cuatro péndulos, semejante al utilizado por el Instituto Geodésico 
Prusiano (Potsdam) con las modificaciones del profesor Hecker, además de 4 péndulos 
invariables, modelo Sterneck modificado para dicho aparato. El 16 de Octubre de 1903 
realiza D. José Galbis las primeras observaciones, pues careciendo el Instituto en su 
local de condiciones necesarias al nuevo aparato se hace imprescindible un nuevo 
emplazamiento. Obtiene D. José Galbis autorización de D. Francisco Iñiguez (Director 
del Observatorio Astronómico de Madrid) para hacer los primeros experimentos en la 
"...biblioteca de este centro científico, donde está situado el pilar que sirvió para 
anteriores determinaciones de la intensidad de la fuerza de la gravedad en Madrid." 
 
Con los trabajos realizados durante varias décadas por la llamada "Brigada del 
Péndulo", se publican los primeros mapas de anomalías de la gravedad en España con 
los datos de más de 200 estaciones en Península y Canarias. 
 
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Mapas de Anomalías de Aire Libre y de Bouguer realizados por D. Guillermo Sans Huelin y presentados 
en la Asamblea de Geodesia y Geofísica Internacional celebrada en Octubre de 1924 en Madrid. 
c. Período 1942-1971 
Estudios geofísicos en la faja pirítica del Sur de la Península Ibérica con la Balanza de 
Torsión de Eotvos-Schweydar. Densificaciones provinciales con los nuevos gravímetros 
relativos de muelle de cuarzo WORDEN. Entre otras provincias observadas se 
encuentran Ávila, Toledo, Huelva, Ciudad Real, Segovia, Navarra, País Vasco, Burgos, 
Palencia, Santander, Gerona, etc. 
 
Mapas de anomalías de Anomalías de Bouguer y para el cálculo de las reducciones 
Topo-isostáticas, por Luis Lozano Calvo. 
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Estudio de Anomalías de Aire Libre, Bouguer e Isostática para la Península Ibérica 
(1964) por Luis Lozano Calvo. 
 
Observaciones Mundiales de la Red IGSN71 (International Gravity Standaritation 
Network 1971). 
 
 
 
Gravímetro WORDEN (1948). IGN. 
 
 
 
 
Mapa de anomalías de Bouguer de la Provincia de Toledo (1963). 
 
 
 
 
 
 
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d. Período 1971-2000 
 
Red Fundamental Mundial IGSN71 
 
En el año 1974 se aprueba la International Gravity Standarization Net 1971 (IGSN71), 
en la que se acepta la modificación ya reseñada de la gravedad absoluta en Potsdam, 
que pasa a ser: 
 
g = 981260.0 mgal 
 
Y se constituye una red de estaciones fundamentales en todo el mundo formada por: 
 
• 10 estaciones absolutas 
• 1200 mediciones de péndulo 
• 12000 mediciones de gravímetros Lacoste-Romberg 
• 11700 mediciones excéntricas 
 
Se obtienen 24974 relaciones de observación y se deducen 
 
• 1854 valores de la gravedad 
• 96 valores de escala de gravímetros 
• 26 derivas de 26 instrumentos 
 
Consultar: The International Gravity Standarization Net 1971 UIGG-IAG Publicación 
especial nº 4, Profesor Morelli). 
 
De estas estaciones fundamentales corresponden a España: 
 
1. 10966 ROTA K y P 
2. 14492 MALLORCA J y K 
3. 14503 MADRID A, B, C (IGN),J,K,L,M,N 
4. 18012 BARCELONA J, L 
 
 
A partir de ese momento, se adopta en España IGSN 71 y el valor de la gravedad del SR 
1967. 
 
Red Gravimétrica Fundamental Española RGFE73. 
 
Se establece en España la RED GRAVIMÉTRICA FUNDAMENTAL ESPAÑOLA 1973 (RGFE 
73), constituida por 101 estaciones observadas con 4 gravímetros Lacoste-Romberg y 
que se calcula apoyada en 3 estaciones fijas de IGSN 71: 
 
 
1. BARCELONA J 
2. MADRID C (IGN, g=979955,61 ± 0,21 mgal) 
3. LISBOA A 
 
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Línea de Calibración Santander Málaga. 
Se establece línea de calibración gravimétrica española 1975 (LCGE-75), que 
comprende las estaciones RGFE 73: 
 
1. SANTANDER B 
2. BURGOS B 
3. ARANDA B 
4. MADRID C 
5. MANZANARES B 
6. BAILEN B 
7. GRANADA B 
8. MÁLAGA B 
 
Y otras 45 estaciones más deducidas a partir de éstas (ver: Presentación de la primera 
edición de los Mapas Gravimétricos de la Península Ibérica. F. Alonso IGC. Asamblea de 
Granoble XVI A. G. De la IUGG). En esta comunicación se reseñan todas las estaciones 
que componen RGFE 73 con sus altitudes y gravedad, las estaciones de la red 
gravimétrica portuguesa RGFE 73 y la relación de las Bases Principales de la Línea de 
Calibración Santander-Málaga (LCGE-75). 
 
• Densificaciones en el sistema IGSN71. 
• Observación de la Red de Mareas Terrestres. 
• Cartografía de anomalías gravimétricas: 
o Avance del Mapa Gravimétrico (1972). 
o Mapa de Anomalías Bouguer (1974). 
o Anomalías de Aire Libre y de Bouguer (1978). 
o Estudio gravimétrico de la Península y Baleares (1996). 
 
 
 
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3. Museo 
Instrumentos 
 
 
 
Péndulo pequeño de Barraquer (1882). (IGN) 
 
 
 
Gravímetro relativo de Von Sterneck (1901). IGN 
 
 
 
 
 
 
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Balanza de Torsión de Eotvos-Schweydar (1923) 
 
 
 
 
 
Gravímetro Relativo Askania Electro-mecániconº25 (1942). IGN 
 
 
 
 
 
 
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Gravímetro WORDEN (1948). IGN 
 
 
 
 
Aparato de Sakuma (Caída Libre). Instrumento del BIPM (Sèvres, París) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Instrumentos Auxiliares 
 
 
 
Anteojo de Pasos para determinación de la longitud 
 
Cartografía 
 
 
 
 
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	1. La gravimetría en el IGN
	2. Historia
	a. Período 1870-1901
	b. Período 1901-1942
	c. Período 1942-1971
	d. Período 1971-2000
	3. Museo